英國《自然·通訊》雜誌7日發表的一篇能源論文稱, 科學家展示了利用太陽能將二氧化碳轉化為甲烷的新方法. 這種用溫室氣體生產燃料的方式, 或將能為人類提供一種可持續能源.
太陽的熱輻射能清潔且可持續, 但是要儲存它卻十分困難, 因為電池只有有限的存儲容量和壽命. 所以研究人員提出, 用太陽光的能量生產燃料是一種可行的解決方案.
此次, 韓國基礎科學研究所的科學家團隊, 建立了一種利用太陽能將二氧化碳轉化為甲烷的新系統. 他們首先用到的是氧化鋅, 這是一種常見於物理防晒霜的礦物質, 屏蔽紫外線的原理為吸收和散射, 其電子可以接受紫外線中的能量發生躍遷, 而當材料的粒徑尺寸遠小於紫外線的波長時, 就可以將作用在其上的紫外線向各個方向散射. 利用氧化鋅有效地轉移太陽光能後, 研究人員再添加氧化銅晶體. 當陽光照射在混合物上時, 電荷開始流動. 在碳酸水 (含二氧化碳) 中, 這些電荷推動一種複雜的化學反應, 成功將二氧化碳轉化為純度達99% 的甲烷.
雖然這樣的轉化之前也實現過, 但是此前的嘗試存在諸多缺陷, 比如需要罕見且昂貴的材料來產生化學反應, 又或者產生的燃料不如甲烷一般易於使用.
論文作者總結稱, 將太陽能儲存於甲烷氣體可使材料的每單位質量提供比普通電池更多的能量. 在未來, 優化該轉換過程依然是可能的, 目前的發現也讓人們更加了解強化這種性能所需要的各種要素.
